实验 CA6140车床的功能与结构 - 图文

实验 了解CA6140车床的工艺范围和机床结构

一、试验内容：

1. 了解机床的工艺范围和主要技术规格；

2. 认识机床的主要组成部分，熟悉机床的操纵系统； 二、实验目的：

1.通过本次实验，加深了解CA6140普通车床的工艺范围和主要用途； 2.了解CA6140普通车床主轴箱的主要构造； 3.了解CA6140普通车床溜板箱的主要构造。 三、实验设备、仪器及工具： 1．CA6140普通车床 2．CA6140普通车床模型 3. 必要的电源、工具 四、实验注意事项：

1、 注意安全，遵守试验室安全操作规程，车床工作时不准戴手套和拿棉纱，女同学应戴工作帽。

2、 做打开主轴箱盖，观察和调试主轴箱有关内容时，防止主轴盖落下，特别注意不要开动车床，为安全起见，应把车床开关总是断开。

3、 未经直到老师同意，不得拆卸机床上别的任何机构和零件，试验完成后。必须擦拭机床，加上润滑油，打扫现场，归还工具。 五、试验步骤

1．了解CA6140普通车床的工艺范围和主要用途

卧式车床的工艺范围很广，能进行多种表面的加工：各种轴类、套类和盘类零件上的回转表面，如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转面；车削端面；车削螺纹；还可以进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工作，如下图1所示。

图 1 车床所能加工的典型表面

2．观察了解车床的各主要部件：1－主轴变速箱、2－刀架、3－尾座、4－床身、5－右床腿、6－溜板箱、7－左床腿、8－进给箱等，如下图2所示。

图 2 卧式车床外形图

3.

打开主轴箱盖观察：

1） 主轴（VI）轴的结构：

CA6140 型卧式车床的主轴是一个空心阶梯轴。主轴前端的莫氏 6 号锥孔用于安装前顶尖或心轴，利用锥面配合的摩擦力带动顶尖或心轴转动。

主轴前端采用短锥法兰式C型结构，用于安装卡盘或拨盘 。 拨盘或卡盘座 4 由主轴3端部的短圆锥面和法兰端面定位，由卡口垫2和插销螺栓5紧固，螺钉1锁紧 。这种结构装卸方便，工作可靠，定心精度高，主轴前端的悬伸长度较短，有利于提高主轴组件的刚度，应用很广。主轴轴肩右端面上的圆形拨块 2( 图3)用于传递扭矩。 CA6140 型车床的主轴组件为两支承结构 ， 后端轴向定位 ( 见图3) 。主轴的前支承 3 是 NN3000K（旧编号为 3182100 ）型双列圆柱滚子轴承，用于承受径向力。这种轴承刚性好、精度高、尺寸小、承载能力大。后支承有两个滚动轴承，向心推力球轴承 7 用于承受径向力和主轴受的向右的轴向力 ，推力轴承6用于承受主轴受的向左的轴向力。主轴轴承应在无间隙（或少量过盈）条件下运转，故主轴组件在结构上应保证能够调整轴承间隙 。调整前支承的间隙时，先适当松开螺母 1，再松开螺母 5 上的锁紧螺钉，拧动螺母 5 ，通过隔套4推动轴承 3 的内环沿主轴上的锥面向右移动 ， 轴承 3 的内环产生径向膨胀，从而消除轴承3 的间隙，最后再拧紧螺母 1 。后支承的间隙调整 ， 是通过拧动螺母 8 同时消除轴承 6 和 7 的间隙的。

图 3 CA6140 型车床主轴箱展开图

1 、 5 、 8 —螺母 2 — 圆形拨块 3 、 6 、 7 —轴承 4 — 隔套

2） 片式摩擦离合器的结构。 3） 钢带式制动机构的结构。

如图 4 所示， 双向多片式摩擦离合器 M 1 装在 I 轴上。摩擦离合器由内摩擦片 3 、外摩擦片 2 、止推片 10 及 11 、压块 8 及空套齿轮 1 等组成。离合器左、右两部分结构相同 ，分别用来传动主轴正反转。内摩擦片 3 的内孔为花键孔，装在 I 轴的花键部位上 ，与I轴一起旋转。外摩擦片2外圆上有四个凸起 ， 卡在空套齿轮 1 的缺口槽中 ； 内孔是光滑圆孔 ， 空套在 I 轴的花键外圆上。内、外摩擦片相间安装 ， 在未被压紧时 ， 内、外摩擦片互不联系。当杆 7 通过销 5 向左推动压块 8 时 ， 内片与外片相互压紧 ， I 轴的运动便通过内、外摩擦片之间的摩擦力传给齿轮 1 ， 使主轴正转。同理，当向右推动压块 8 时 ， 主轴反转。当压块 8 处于中间位置时 ， 左、右离合器都脱开，这时I轴虽然转动 ，但离合器不传递运动 ， 主轴处于停止状态 。

离合器 M 1

的左右接合或脱开由手柄 18 操纵。向上扳动手柄18 ，杆 20 向外移动，曲柄 21 及齿扇17顺时针转动，齿条22向右移动，并通过拨叉23带动滑套 12 向右移动。滑套 12 内孔的两端为锥孔，中间为圆柱。滑套 12 向右移动时，将元宝销 6 （其回转中心轴装在 I 轴上）的右端向下压，元宝销顺时针转动，其下端凸缘推动装在I轴内孔中的杆 7 向左移动，并通过销 5 带动压块8向左压紧 ， 主轴正转。同理，将手柄 18 扳至下端位置时，右离合器压紧 ， 主轴反转。当手柄 18 处于中间位置时，离合器脱开，主轴停转。 摩擦离合器除了靠摩擦力传递运动和转矩外，还能起过载保护的作用。当机床过载时，摩擦片打滑，可避免损坏机床。

制动器（刹车）安装在 Ⅳ 轴上 。 它

的功用是在摩擦离合器脱开时立刻制动主轴，以缩短辅助时间。制动器的结构如图4 b和 c 所示。制动盘16是一钢制圆盘，与 Ⅳ 轴用花键联接。制动盘的周边围着制动带 15，制动带为一钢带，内侧固定一层酚醛石棉。制动带的一端通过调节螺钉 13 等与箱体相连，另一端与杠杆14 连接。为操纵方便并不出错，制动器和摩擦离合器共用一套操纵机构，也由手柄18操纵。当离合器脱开时，齿条22处于中间位置，这时齿条轴 22 上的凸起部分正处于与杠杆14下端相接触的位置，使杠杆14向逆时针方向摆动 ， 将制动带拉紧，使Ⅳ轴和主轴迅速停转。齿条轴22凸起的左右两边都是凹槽，在左、右

离合器接合时，杠杆 14 顺时针摆动，制动带放松，主轴旋转。制动带的拉紧程度由调节螺钉13调整，调整后应保证在压紧离合器时制动带完全松开 。 4. 观察CA6140模型，观察溜板箱结构

1)观察溜板箱的开合螺母机构。

车螺纹时，进给箱将运动传递给丝杠。合上开合螺母，丝杠就可带动溜板箱和刀架运动。

图 5 开合螺母机构

1—下半螺母 2—上半螺母 3—圆柱销 4—槽盘 5—手柄

6—轴 7—限位螺钉

开合螺母机构由下半螺母1和上半螺母2组成，如图5 所示，它们都可以沿溜板箱中竖直的燕尾形导轨上下移动。每个半螺母上装有一个圆柱销 3 ，它们分别插进槽盘 4 的两条曲线槽 d 中。车削螺纹时，顺时针转动手柄 5 ，使槽盘 4 转动，两个圆柱销带动上下螺母互相靠拢，开合螺母就与丝杠啮合。盘 4 上的偏心圆弧槽 d 接近盘中心部分的倾斜角比较小，使开合螺母闭合后能自锁。限位螺钉 7 用以调节丝杠与螺母的间隙。

2)观察纵、横向机动进给及快速移动的操纵机构。

纵向、横向机动进给及快速移动是由一个手柄集中操纵的，见图6。纵向移动刀架时，向相应方向 (向左或向右)扳动操纵手柄1。操纵手柄 1 绕销 a 摆动，其下部的开口槽就拨动轴3轴向移动。轴3通过杠杆7和推杆8使鼓形凸轮9转动，凸轮9的曲线槽迫使拨叉10移动，从而操纵 XXIV 轴上的牙嵌式双向离合器 M 6 向相应方向啮合， 从而使刀架作纵向机动进给；此时如果按下手柄 1 上端的快速移动按钮，快速电动机启动，刀架就可向相应方向快速移动 ， 直到松开快速移动按钮时为止。如向前或向后扳动操纵手柄1，可通过轴14使鼓形凸轮13转动，凸轮13上的曲线槽迫使杠杆 12 摆

动，杠杆 12 又通过拨叉口拨动 XXVIII 轴上的牙嵌式双向离合器 M 7 向相应方向啮合，可使横刀架实现向前或向后的横向机动进给或快速移动。操纵手柄 1 处于中间位置时，离合器M6和M7脱开，这时机动进给及快速移动均被断开。

为了避免同时接通纵向和横向的运动 ， 在盖 2 上开有十字形槽以限制操纵手柄 1 的位置。

图 6 溜板箱操纵机构立体图

1 — 手柄 2 — 盖 3 、 4 、 14 — 轴 5 —锥销 6 —柱销 7 、 12 — 杠杆

8 — 推杆 9 、 13 — 凸轮 10 、 11 —拨叉

六、思考题：

1．片式离合器有什么优缺点？为什么不把它设置在主轴上？ 2. 主轴轴向位置如何固定、轴承间隙如何调整；工作时轴向力主要由哪些零件承受；轴上传动件轴向位置如何限制？。

3．对本试验的目的要求以及试验过程中存在的问题出你的想法和建议。

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